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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
Erfindung betrifft allgemein Prozeßsteuersysteme, und insbesondere
betrifft die Erfindung die Erfassung und Bündelung von Prozeßsteuerdaten
von einer Vielzahl von Datenquellen über ein offenes Kommunikationsnetz.
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BESCHREIBUNG
DES STANDS DER TECHNIK
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Prozeßsteuersysteme
wie etwa diejenigen, die in Chemie-, Erdöl- oder anderen Prozessen verwendet
werden, weisen charakteristisch eine oder mehrere zentrale Prozeßsteuereinheiten
auf, die mit wenigstens einem Hauptrechner oder einer Bedienerworkstation
und mit einer oder mehreren Feldeinrichtungen über Analog-, Digital- oder
kombinierte Analog-/Digitalbusse kommunikativ gekoppelt sind. Die
Feldeinrichtungen, die beispielsweise Ventile, Ventilpositionierer,
Schalter und Meßwertgeber
(z. B. Temperatur-, Druck- und Durchflußratensensoren) sein können, führen Funktionen
innerhalb des Prozesses aus wie etwa das Öffnen oder Schließen von Ventilen
und die Messung von Prozeßparametern. Die
Prozeßsteuereinheit
empfängt
Signale, die von den Feldeinrichtungen durchgeführte Prozeßmessungen bezeichnen, und/oder
andere die Feldeinrichtungen betreffende Informationen, nutzt diese Informationen
zur Implementierung einer Steuerroutine und erzeugt dann Steuersignale,
die über
die Busse oder andere Nachrichtenleitungen an die Feldeinrichtungen
gesendet werden, um den Ablauf des Prozesses zu steuern. Informationen
von den Feldeinrichtungen und den Steuereinheiten können einer
oder mehreren Anwendungen zur Verfügung gestellt werden, die von
der Bedienerworkstation ausgeführt werden,
um einem Bediener zu ermöglichen,
gewünschte
Funktionen in bezug auf den Prozeß auszuführen, etwa das Betrachten des
aktuellen Zustands des Prozesses, das Modifizieren des Prozeßbetriebs
usw.
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Typischerweise
wirkt ein Prozeßsteuersystem
innerhalb eines Unternehmens, das mehrere Prozeßsteueranlagen aufweisen kann,
die in einem großen
geographischen Gebiet oder in manchen Fällen in der ganzen Welt verteilt
sein können.
Die Prozeßsteueranlagen
können
miteinander unter Verwendung einer Vielzahl von Kommunikationsmedien und
-technologien oder -plattformen kommunizieren, beispielsweise über das
Internet, Satellitenverbindungen, erdgebundene drahtlose Übertragungen, Telefonleitungen
usw. Natürlich
ist das Internet zu einer bevorzugten Kommunikationsplattform für viele Unternehmen
geworden, weil die Kommunikations-Infrastruktur etabliert ist, was
die Kommunikations-Infrastrukturkosten für ein Unternehmen nahe Null
hält, und
weil die zur Übermittlung
von Informationen über
das Internet angewandten Technologien gut verständlich, stabil, sicher usw.
sind.
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Jede
Prozeßsteueranlage
innerhalb eines Unternehmens kann eines oder mehrere Prozeßsteuersysteme
oder -anwendungen sowie eine Reihe von anderen geschäftsbezogenen
oder informationstechnischen Systemen oder Anwendungen umfassen,
die benötigt
werden, um den Betrieb der Prozeßsteuersysteme zu unterstützen oder
aufrechtzuerhalten oder die dazu komplementär sind. Im allgemeinen können die
informationstechnischen Systeme innerhalb einer Prozeßsteueranlage
Fertigungsausführungssysteme
wie beispielsweise ein Wartungsverwaltungssystem aufweisen und können außerdem Unternehmensressourcen-Planungssysteme
aufweisen wie etwa Ablaufplanungs-, Abrechnungs- und Beschaffungssysteme.
Diese informationstechnischen Systeme können sich zwar physisch in
oder nahe einem Betrieb befinden, aber in manchen Fällen sind
einige oder eventuell alle diese Systeme in bezug auf den Betrieb
abgesetzt und können mit
dem Betrieb unter Verwendung des Internets oder einer anderen geeigneten
Nachrichtenverbindung kommunizieren. Zur Verbesserung oder Optimierung des
Gesamtbetriebsablaufs eines Unternehmens sind einige neuere Entwicklungsbemühungen darauf gerichtet,
raschere und effizientere Kommunikationen zu erleichtern und eine
vollständigere
Integration zwischen Prozeßsteuersystemen
und informationstechnischen Systemen innerhalb eines Unternehmens
zu ermöglichen.
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Jede
Prozeßsteueranlage
kann auch Anwender-Dialoganwendungen aufweisen, die auf einem Server
oder einer Workstation ausgeführt
werden können,
der/die mit einem oder mehreren Servern, Workstations oder anderen
Computern kommunikativ verbunden ist, welche die Aktivitäten des
Prozeßsteuersystems
innerhalb der Anlage koordinieren oder ausführen. Solche Anwender-Dialoganwendungen
können
Werbefeldzug-Managementfunktionen, Ereignisdaten-Managementfunktionen,
Anlagen-Managementfunktionen
wie etwa Anlagen-Optimierungsfunktionen, Serien-Managementfunktionen usw. sein. Außerdem kann
jedes der Prozeßsteuersysteme
innerhalb eines Betriebs Prozeß-Managementanwendungen
aufweisen, die beispielsweise die Übermittlung und Bereitstellung
von Information in bezug auf Alarm- und/oder andere Prozeßereignisse verwalten,
Information oder Daten in bezug auf den Zustand des Prozesses oder
der Prozesse bereitstellen, die von der Prozeßsteueranlage ausgeführt werden,
Information oder Daten in bezug auf den Zustand oder die Leistung
von zu der Prozeßsteuereinrichtung
gehörenden
Anlagen bereitstellen usw. Insbesondere können Prozeß-Managementanwendungen Vibrationsüberwachungs-,
Echtzeit-Optimierungs-, Expertensystem-, Wartungsvorhersage-, Steuerschleifenüberwachungs-Anwendungen
oder alle anderen Anwendungen aufweisen, die mit der Steuerung, Überwachung
und/oder Wartung eines Prozeßsteuersystems
oder eines Betriebs zu tun haben. Außerdem kann eine Prozeßsteueranlage
oder ein Unternehmen eine oder mehrere Kommunikationsanwendungen
aufweisen, die dazu dienen können,
Informationen von dem Prozeßsteuersystem oder
dem Betrieb über
viele verschiedene Nachrichtenmedien und -plattformen an einen Anwender
zu übermitteln.
Beispielsweise können
diese Kommunikationsanwendungen Email-Anwendungen, Funkmeldungs-Anwendungen,
Sprachmitteilungs-Anwendungen, dateibasierte Anwendungen usw. aufweisen,
die sämtlich
dazu dienen können,
Informationen über
ein drahtloses oder hartverdrahtetes Medium an einen Desktopcomputer,
einen Laptopcomputer, einen persönlichen Datenassistenten,
ein Mobiltelefon oder einen Anrufmelder oder jede andere Art von
Einrichtung oder Hardwareplattform zu übermitteln.
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Allgemein
gesagt, ist die effektive Integration von informationstechnischen
Systemen, Anwenderdialog-Anwendungen, Prozeß-Managementanwendungen und
Kommunikations-Anwendungen äußerst schwierig,
wenn nicht unmöglich,
weil diese Systeme und Anwendungen typischerweise innerhalb eines Unternehmens
weit verteilt und manchmal geographisch weit voneinander entfernt
vorgesehen sind. Außerdem
erfordern diese Systeme und Anwendungen typischerweise die Entwicklung
einer anwenderspezifischen Kommunikationsschnittstelle oder eines Softwaretreibers,
um es den verschiedenen Systemen und Anwendungen zu ermöglichen,
miteinander zu kommunizieren. Wenn daher irgendein System, eine
Anwendung, eine Einrichtung oder eine Komponente innerhalb des Unternehmens
sich ändert,
z. B. infolge einer Firmware-Aufrüstung, eines
Austauschs einer Einrichtung usw., kann es sein, daß der anwenderspezifische
Kommunikationstreiber oder die Schnittstelle für dieses System, diese Einrichtung oder
Komponente eventuell auch geändert
werden muß.
Es ist offensichtlich, daß die
große
Anzahl von benötigten
anwenderspezifischen Treibern in einer erheblichen, zeitaufwendigen
Treiberwartung resultiert, was in hohen Wartungskosten für das Unternehmen
resultiert. Außerdem
verlangt das Hinzufügen eines
Systems oder einer Anwendung zu einem Unternehmen oder einer Prozeßsteueranlage
häufig
einen riesigen Programmieraufwand, weil es sein kann, daß eine Vielzahl
von anwenderspezifischen Kommunikationstreibern oder Schnittstellen
entwickelt werden müssen,
um die Kommunikation des neuen Systems oder der neuen Anwendung
mit den anderen Systemen und Anwendungen innerhalb des Unternehmens
zu ermöglichen.
Daher sind Systeme, die solche anwenderspezifischen Kommunikationsschnittstellen
verwenden, weder besonders flexibel noch modular erweiterbar und
vereinfachen beispielsweise nicht die Integration eines Prozeßsteuersystems
mit anderen Systemen und Anwendungen, die von dem Hersteller des
Prozeßsteuersystems oder
vielleicht von einem dritten Hersteller oder Entwickler bereitgestellt
werden.
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Eine
weitere bei bekannten Systemen auftretende Schwierigkeit ist die
Unfähigkeit
dieser Systeme, es Systemanwendern oder -bedienern zu gestatten,
Anwendungen, Dienste oder Systeme zu konfigurieren und/oder zu dem
Unternehmen oder der Prozeßsteueranlage
hinzuzufügen.
Statt dessen erfordern diese bekannten Systeme typischerweise die Dienste
eines erfahrenen Programmierers, um eine Anwendung, einen Dienst
oder ein System zu konfigurieren und/oder zu integrieren, das bisher
nicht konfiguriert oder integriert wurde. Beispielsweise muß der Programmierer
vielleicht ein gründliches Wissen
darüber
haben, wie die zu konfigurierende und/oder zu integrierende Anwendung,
der Dienst oder das System funktioniert, und muß eventuell eine Konfigurationsroutine
oder Konfigurationsroutinen und einen oder mehrere anwenderspezifische
Kommunikationstreiber oder Schnittstellen erzeugen, die es dem System,
der Anwendung oder dem Dienst ermöglichen, mit anderen Systemen,
Anwendungen oder Diensten innerhalb des Unternehmens zu kommunizieren.
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Einige
neuere Entwicklungsbemühungen sind
darauf ausgerichtet, erweiterbare Auszeichnungssprachen zu verwenden,
welche die Kommunikation zwischen den verschiedenen Anwendungen, Systemen
und Diensten erleichtern, die ein Unternehmen bilden. Es ist allgemein
bekannt, daß erweiterbare
Auszeichnungssprachen wie beispielsweise XML verwendet werden können, um
eine lose Kopplung von verschiedenen Systemen, Anwendungen und/oder
Diensten miteinander zu ermöglichen,
so daß keines
von den verschiedenen Systemen, Anwendungen und/oder Diensten eine
gründliche Kenntnis
davon haben muß,
wie die anderen Systeme, Anwendungen und/oder Dienste funktionieren, um
mit ihnen zu kommunizieren. Einige kürzlich entwickelte Systeme
können
die Verwendung von XML mit Netzkommunikationsprotokollen wie etwa
einem einfachen Objektzugriffsprotokoll (SOAP) und Netztransportprotokollen
wie beispielsweise HTTP kombinieren, um es diesen lose gekoppelten
Diensten, Anwendungen und/oder Systemen zu ermöglichen, über ein offenes Netz wie beispielsweise
das Internet zu kommunizieren.
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Moderne
Prozeßsteuersysteme
weisen daher häufig
die verschiedensten Systeme und Anwendungen auf, die funktionell
verschieden und geographisch verteilt sind. Infolgedessen ist es
im allgemeinen relativ schwierig, Prozeßsteuerdaten oder Informationen
von sämtlichen
dieser Systeme zu erhalten, und noch schwieriger, ein zentrales
Datenlexikon (z. B. eine Datenbank) für diese unternehmensweiten Informationen
zu erstellen und zu verwalten, auf deren Basis verschiedene Arten
von Analysen durchgeführt
werden können,
wie beispielsweise Anlagenoptimierungsroutinen, die Teil eines Anlagen-Managementsystems
oder dergleichen sein können.
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Ferner
wird das Erzeugen und Unterhalten einer Datenbank, die Prozeßsteuerdaten
und andere Informationen enthält,
die von den vielen Systemen und Anwendungen gesammelt sind, die
typischerweise ein Unternehmen ausmachen, durch die Tatsache kompliziert,
daß selbst
dann, wenn die Informationen zur Speicherung in einer solchen Datenbank
in einem zentralen Datenlexikon zusammengefaßt werden könnten, charakteristisch riesige
Mengen von ungefilterten Daten oder Informationen gespeichert werden
müßten. Leider
ist die effiziente Verarbeitung oder Analyse von derart riesigen
Daten- oder Informationsmengen sehr schwierig, wenn nicht gar unmöglich. Aufgrund
der Schwierigkeiten, die mit dem Erstellen und Durchführen von
Kommunikationen zwischen einem System oder einer Anwendung verbunden
sind, die für
das Sammeln von Daten oder Informationen für ein zentrales Datenlexikon
oder eine Datenbank zuständig
ist, und anderen Systemen, Anwendungen, Prozessen usw., die innerhalb
eines Unternehmens verteilt sind, kann es außerdem für Anlagen-Managementsysteme
(z. B. Anlagen-Optimierungssysteme oder -anwendungen) schwierig sein,
die gesamte benötigte
Information zu gewinnen, um einen Prozeß innerhalb eines Unternehmens
effizient zu managen, und noch weit schwieriger sein, die Gesamtabläufe eines
Unternehmens effizient zu managen.
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Es
ist allgemein bekannt, daß ein
Software-Roboter oder "Bot" ein Computerprogramm
ist, das automatisch abläuft,
um eine Aufgabe oder einen Auftrag auszuführen, was gewöhnlich mit
dem Sammeln von Informationen oder Daten einhergeht, was andernfalls
manuell von einer Person durchgeführt werden müßte. Tatsächlich werden
Bots gewöhnlich eingesetzt,
um automatisch Informationen von einer Vielzahl von verteilten Datenquellen
zu sammeln, die über
ein offenes Kommunikationsnetz wie etwa das Internet kommunikativ
miteinander verbunden sind. Beispielsweise verwenden Internet-Suchmaschinen, die
manchmal auch als Web-Crawler bezeichnet werden, typischerweise
einen intelligenten Agenten oder Bot, der sich von einem Server
zu einem anderen bewegt (d. h. kriecht) (d. h. sequentiell mit Servern
kommuniziert) und riesige Listen von URL-Adressen auf der Basis von Schlüsselwörtern, die
von einem Anwender eingegeben werden, oder auf der Basis von irgendwelchen
anderen Kriterien kompiliert. Andererseits kann ein Einkaufs-Bot
eine Datenbank von Produkten, die über Online-Geschäfte verkauft
werden, auf der Basis der von einem Anwender gelieferten Kriterien
kompilieren. In jedem Fall können
Bots verwendet werden, um die Notwendigkeit zu beseitigen, daß eine Person
manuell nach Informationen sucht oder Daten durchsucht, indem diese
Such- und/oder Durchsuchungsfunktionen automatisch, rasch und kontinuierlich
ausgeführt
werden. Außerdem
können Bots
dazu ausgebildet sein, solche Suchentscheidungen auf der Basis von
früheren
Erfahrungen zu treffen, um eine Suche während ihres Ablaufs weiter zu
verfeinern.
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Leider
werden Bots nicht typischerweise dazu verwendet, Prozeßsteuerdaten
oder andere auf die Prozeßsteuerung
bezogene Daten oder Informationen von den verschiedenen Systemen
oder Anwendungen zu sammeln, die ein Prozeßsteuersystem und das Unternehmen,
in dem dieses Prozeßsteuersystem
wirksam ist, bilden. Tatsächlich
sind bekannte Bots typischerweise in einer Umgebung nicht wirksam,
in der Informationen oder Daten zwischen Datenquellen über ein
offenes Netz (z. B. das Internet) auf sichere Weise transportiert
werden müssen.
Im Gegenteil haben Bots typischerweise ursprünglich keine Informationen über verfügbare Datenquellen.
Ebenso haben potentielle Datenquellen kein vorheriges Wissen über den
Bot. Infolgedessen arbeiten bekannte Bots typischerweise mit freiem
Zugang zu Informationen von Datenquellen, die von dem Bot entdeckt
werden, indem ein wohldefinierter oder in manchen Fällen ein
Ad-hoc-Suchalgorithmus oder
eine Ad-hoc-Technik angewandt wird.
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Da
bekannte Bots typischerweise keine vorherige Kenntnis von den Datenquellen
haben, die Informationen oder Daten enthalten, die benötigt werden
oder von Interesse sind, würde
ferner die Verwendung eines Bots zum Sammeln von Prozeßsteuerinformationen,
die zu einem bestimmten Unternehmen und/oder Prozeßsteuersystem
gehören,
einen unmöglichen
Zeitaufwand erfordern. Aufgrund der Schwierigkeiten bei der Bereitstellung
eines Bots mit einem unfehlbaren Suchalgorithmus oder einer solchen
Technik wären
bekannte Bots wahrscheinlich nicht in der Lage, eine oder mehrere
Datenquellen zu finden, die einem Prozeßsteuersystem und/oder Unternehmen
zugeordnet sind und von denen Informationen benötigt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung speichert ein System und Verfahren zum Sammeln
von Prozeßsteuerdaten
und -anlagendaten (nachstehend kollektiv als "Prozeßsteuer-/-anlagendaten" bezeichnet) von einer Vielzahl von
Datenquellen, die kommunikativ mit einem offenen Netz verbunden
sind, Ortsinformation, die zu der Vielzahl von Datenquellen gehört, und
sendet periodisch Anforderungen für Prozeßsteuerinfoxmation und -anlageninformation (nachstehend
kollektiv als "Prozeßsteuer-/-anlageninformation" bezeichnet) an jede
von der Vielzahl von Datenquellen unter Nutzung der Ortsinformation,
um mit jeder der Vielzahl von Datenquellen über das offene Netz zu kommunizieren.
Außerdem
können
das System und das Verfahren die Prozeßsteuer-/-anlagendaten aus Nachrichten sammeln,
die als Reaktion auf die Anforderungen von Prozeßsteuer-/-anlageninformation
empfangen werden, können
die Prozeßsteuer-/-anlagendaten zusammenfassen,
um zusammengefaßte
Prozeßsteuer-/-anlagendaten
zu bilden, und können
die zusammengefaßten
Prozeßsteuer-/-anlagendaten
in einer Datenbank speichern.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ruft ein System und Verfahren zum Abrufen
von Daten von einer Vielzahl von Datenquellen, von denen jede über eine
jeweilige Webservice-Schnittstelle mit einem offenen Netz kommunikativ
verbunden ist, den Datenquellen zugeordnete Netzadresseninformation aus
einer Datenbank ab und verwendet die Netzadresseninformation, um
Anforderungsmeldungen an die Datenquellen über das offene Netz und die
jeweiligen Webservice-Schnittstellen der Datenquellen zu senden.
Das System und das Verfahren können
auch eine Vielzahl von Antwortmeldungen empfangen, welche die Daten
von den Datenquellen enthalten, und können die Daten aus den empfangenen
Antwortmeldungen extrahieren, um extrahierte Daten zu bilden. Außerdem können das
System und das Verfahren die extrahierten Daten gruppieren, um gruppierte
Daten zu bilden, und können
die gruppierten Daten speichern.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der Erfindung sendet ein System und Verfahren zum
Herstellen von Kommunikationen zwischen einem Datensammelsystem
und einer Vielzahl von Datenquellen, die zu einem Unternehmen gehören und über ein Internet
kommunikativ verbunden sind, Registrierungsinformation für jede von
den zu dem Unternehmen gehörenden
Datenquellen an einen Registrierdienst, der mit dem Internet kommunikativ
verbunden ist, und fordert die Registrierungsinformation für jede von
den Datenquellen an durch Senden von Autorisierungsinformation,
die dem Unternehmen zugeordnet ist, von dem Datensammelsystem zu
dem Registrierdienst. Außerdem
können
das System und Verfahren die Registrierungsinformation für die Datenquellen
von dem Registrierdienst nur dann an das Datensammelsystem senden,
wenn die Autorisierungsinformation gültig ist, und können die
Registrierungsinformation in dem Datensammelsystem speichern. Ferner
können
das System und Verfahren die Registrierungsinformation nutzen, um
dem Datensammelsystem zu ermöglichen,
Kommunikationen mit den Datenquellen herzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockbild eines Beispiels eines Unternehmens, das eine Vielzahl
von Datenquellen aufweist, die über
ein offenes Kommunikationsnetz kommunikativ miteinander verbunden
sind;
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2 ist
ein Blockbild eines Beispiels eines Systems, das innerhalb des in 1 gezeigten
Unternehmens implementiert werden kann, um Prozeßsteuer-/-anlagendaten von
einer oder mehreren der Datenquellen innerhalb des Unternehmens
automatisch zu erfassen und zu gruppieren;
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3 ist
ein Blockbild eines Beispiels eines Systems, das es dem in 2 gezeigten
System ermöglicht,
eine oder mehrere der Datenquellen innerhalb des Unternehmens von 1 automatisch
zu entdecken;
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4 zeigt
ein Beispiel einer erweiterungsfähigen
Auszeichnungssprachendatei, die von einer oder mehreren der in 1 gezeigten
Datenquellen genutzt werden kann, um sich in dem in 3 gezeigten
System zu registrieren; und
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5 zeigt
ein Beispiel einer erweiterungsfähigen
Auszeichnungssprachendatei, die von einer oder mehreren der in 1 gezeigten
Datenquellen genutzt werden kann, um automatisch sämtliche
registrierten Datenquellen zu entdecken, die zu dem in 1 gezeigten
Unternehmen gehören.
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BESCHREIBUNG
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Das
System und das Verfahren, die hier beschrieben werden, können verwendet
werden, um Prozeßsteuer-/-anlagendaten
von einer Vielzahl von Datenquellen zu erfassen und zu gruppieren,
die kommunikativ über
ein Kommunikationsnetz miteinander verbunden sind. Speziell können das
hier beschriebene System und Verfahren Prozeßsteuer-/-anlageninformation oder -daten von
einer Vielzahl von Systemen, Anwendungen oder Webdiensten, die ein Ünternehmen
bilden, das typischerweise eines oder mehrere Prozeßsteuersysteme
umfaßt,
in einem zentralen Verzeichnis oder einem Speicherort wie beispielsweise
einer Datenbank erfassen, gruppieren und filtern. Auf diese Weise
können
die gruppierten und/oder gefilterten Prozeßsteuer-/-anlagendaten oder
-informationen auf effiziente Weise verarbeitet oder anderweitig
von einem Anlagen-Managementsystem oder einer solchen Anwendung
genutzt werden, um beispielsweise den Betriebsablauf von einem oder
mehreren Betrieben, Systemen, Anwendungen usw. innerhalb des Unternehmens
zu optimieren.
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Insbesondere
können
das hier beschriebene System und Verfahren verwendet werden, um
Prozeßsteuer-/-anlagendaten
oder jede andere Information von einer Vielzahl von Systemen oder
Anwendungen zu erfassen, die einem bestimmten Unternehmen oder einer
bestimmten Organisation zugeordnet sind, die kommunikativ mit einem
offenen Netz verbunden sind. Bei einer auf dem Web basierenden Vorgehensweise
kann z. B. jedes System oder jede Anwendung, die dem Unternehmen
zugehörig
ist, eine Webservice-Schnittstelle
aufweisen, welche die Kommunikation mit dem hier beschriebenen System über das
Internet ermöglicht.
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Speziell
können
das System und Verfahren, die hier beschrieben werden, dazu verwendet
werden, Prozeßsteuer-/-anlagendaten
oder irgendwelche anderen Informationen von einer Vielzahl von Systemen
oder Anwendungen zu erfassen, die einem bestimmten Unternehmen oder
einer bestimmten Organisation zugeordnet und mit einem offenen Netz
kommunikativ verbunden sind. Bei einer auf dem Web basierenden Vorgehensweise kann
beispielsweise jedes System oder jede Anwendung, die zu dem Unternehmen
gehört,
eine Webservice-Schnittstelle aufweisen, welche die Kommunikation
mit dem hier beschriebenen System über das Internet zuläßt.
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Außerdem können das
hier beschriebene System und Verfahren Kontakt- oder Ortsinformation gewinnen
oder damit beliefert werden, wie beispielsweise eine URL (d. h.
eine Netzadresse), die jeder der Datenquellen (d. h. den Systemen,
Anwendungen, Webdiensten usw.) innerhalb des Unternehmens zugeordnet
ist, für
welche Prozeßsteuer-/-anlageninformation
oder -daten erfaßt
und gruppiert werden sollen. Beispielsweise können das Erfassungs- und Gruppierungssystem
und -verfahren, die hier beschrieben werden, eine Liste von URLs
von einer lokalen Datenbank erhalten und die URLs nutzen, um periodisch
die Datenquellen (die bevorzugt, aber nicht notwendigerweise als
ein diesen URLs zugeordneter Webdienst konfiguriert sind) nach Prozeßsteuer-/-anlageninformation
oder -daten abzufragen, welche das Gesamtunternehmen betreffen,
von dem sie ein Teil sind. Wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben
wird, kann das hier beschriebene Erfassungs- und Gruppierungssystem
und -verfahren Orts- oder Netzadresseninformation für Datenquellen,
die ein Teil des Gesamtunternehmens sind, von einem sicheren Registrierdienst
erhalten, der mit einem offenen Netz kommunikativ verbunden ist.
Der sichere Registrierdienst kann als ein zentrales Datenverzeichnis
oder -speicher wirksam sein, der es einem oder mehreren Unternehmen,
Organisationen oder anderen Entitäten ermöglicht, Kontakt-, Orts- oder
Netzadresseninformation für
die Dienste oder Anwendungen zu registrieren, welche die Unternehmen,
Organisationen oder sonstigen Entitäten bilden, wodurch es autorisierten
Anwendern möglich
ist, Zugriff auf Informationen von diesen Diensten oder Anwendungen
von jeder Einrichtung, die kommunikativ mit dem offenen Netz verbunden
ist, zu erhalten.
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Da
also das hier beschriebene System und Verfahren eine lokale Datenbank
vorsieht, die Ortsnetzadresseninformation aufweist, die sämtliche
Datenquellen (d. h. die Systeme, Anwendungen usw.) identifiziert,
die ein bestimmtes Unternehmen bilden, ist die Gefahr, daß eines
oder mehrere dieser Systeme, Anwendungen usw. ausgelassen wird oder
unentdeckt bleibt, beseitigt, wodurch die Gefahr beseitigt wird,
daß wichtige
Prozeßsteuer-/-anlageninformation
nicht für
die Analyse durch Anlagen-Managementsoftware
oder irgendwelche anderen Anwendungen gesammelt wird. Ferner ermöglicht es
die in der lokalen Datenbank gespeicherte vorbestimmte Datenquellen-Ortsinformation dem
hier beschriebenen System und Verfahren, rasch mit den Datenerfassungs-
und -gruppierungsaktivitäten
zu beginnen, was mit früheren
oder bekannten Bots und dergleichen praktisch unmöglich wäre wegen
des relativ hohen Zeitaufwands, der typischerweise erforderlich
ist, um verfügbare
Datenquellen über
ein ausgedehntes offenes Netz wie etwa das Internet zu identifizieren. Tatsächlich können, wie
oben angesprochen, bekannte Vorgehensweisen darin resultieren, daß eine oder
mehrere Datenquellen überhaupt
nicht gefunden werden.
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Das
Datenerfassungs- und -gruppierungssystem und -verfahren wird hier
im einzelnen beispielhaft als unter Anwendung von Software implementiert
beschrieben, die in einer Workstation ausgeführt wird, um die Datenerfassungs-
und -gruppierungsfunktionen über
das Internet auf eine Weise automatisch auszuführen, die derjenigen eines
Software-Roboters
oder Bots gleicht; statt dessen könnte aber jede andere Kombination
aus Software und Hardware verwendet werden. Beispielsweise könnte anstelle
einer einzigen Workstation ein geeignetes Computersystem, das einen
oder mehrere Computer von einem Typ oder mehreren Typen aufweist,
verwendet werden. Außerdem
sind zwar das hier beschriebene System und Verfahren webbasiert
und verwenden daher Webservice-Schnittstellen,
um den Datenquellen innerhalb eines Unternehmens den Transport von
Prozeßsteuer-/-anlagendaten
und anderen Informationen über
das Internet zu ermöglichen;
aber statt dessen könnten
ein anderes ähnliches
oder verschiedenes offenes Netz und geeignete Netzschnittstellen
verwendet werden.
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1 ist
ein Blockbild eines Beispiels eines Unternehmens 10, das
eine Vielzahl von Datenquellen 12, 14, 16 und 18 aufweist,
die über
ein offenes Nachrichtennetz 20 kommunikativ gekoppelt sind. Jede
von den Datenquellen 12 bis 18 weist eine jeweilige
Webservice-Schnittstelle 22, 24, 26 und 28 auf,
die es den Datenquellen 12 bis 18 ermöglichen, miteinander
(und/oder mit anderen Datenquellen oder Diensten, die kommunikativ
mit dem Netz 20 gekoppelt sind) über das Netz 20 unter
Verwendung jeweiliger Nachrichtenverbindungen 30, 32, 34 und 36 zu
kommunizieren. Wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird,
kann das Unternehmen 10 auch einen Datenregistrierdienst 38 aufweisen,
der eine Webservice-Schnittstelle 40 hat, die es dem Datenregistrierdienst 38 ermöglicht,
mit einer oder mehreren der Datenquellen 12 bis 18 über das
Netz 20 unter Verwendung einer Nachrichtenverbindung 42 zu
kommunizieren.
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Das
in 1 gezeigte Unternehmen kann zu einer bestimmten
Geschäftsentität oder einem
Teil oder Teilen einer bestimmten Geschäftsentität gehören. Alternativ kann das Unternehmen 10 zu
einer Vielzahl von Geschäftsentitäten gehören, die
beispielsweise über
ein gemeinsames Geschäftsziel oder
-arrangement miteinander in Beziehung stehen. In jedem Fall können die
Datenquellen 12 bis 18 (und andere Elemente oder
Bestandteile des Unternehmens 10, von denen einige der
Klarheit halber nicht gezeigt sind) des Unternehmens 10 geographisch verteilt
sein. Beispielsweise können
sich einige der Datenquellen 12 bis 18 bei einem
einzigen physischen Betrieb oder Campus befinden, während andere
von den Datenquellen 12 bis 18 geographisch abgesetzt
sein können
und sich beispielsweise in verschiedenen Staaten oder Ländern befinden.
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Jede
der Datenquellen 12 bis 18 kann eine oder mehrere
Anwendungen, Systeme, Dienste usw. aufweisen. Beispielsweise können die
Datenquellen 12 bis 18 jede gewünschte Kombination
von Prozeßsteuersystemen,
Finanz- oder Geschäfts-Managementsystemen,
Fertigungssystemen, Wartungssystemen, Diagnosesystemen usw. sein,
von denen alle bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise, Informationen
aufweisen, die Prozeßsteueraktivitäten innerhalb
des Unternehmens 10 betreffen (oder bei der Steuerung und/oder
Auswertung dieser Aktivitäten nützlich sein
können).
Jede von den Datenquellen 12 bis 18 kann implementiert
sein unter Verwendung eines Personal-Computers, einer Workstation oder eines
anderen geeigneten Computersystems oder Prozessors, der imstande
ist, eine oder mehrere Softwareroutinen auszuführen, die in einem Speicher oder
einer anderen zugehörigen
Datenspeichereinrichtung gespeichert sind. Außerdem kann jede von den Datenquellen 12 bis 18 eine
oder mehrere Anwendungen oder Funktionen ausführen wie beispielsweise Kommunikationsfunktionen,
Anwendungen, die Buchhaltungsfunktionen ausführen, Fertigungsfunktionen,
Wartungsfunktionen, Optimierungsfunktionen, Überwachungsfunktionen, Prozeßsteuerfunktionen
usw. Jede von den Datenquellen 12 bis 18 kann
außerdem
ein Bedienerendgerät,
eine Tastatur, ein Display und/oder irgendwelche anderen Schnittstelleneinrichtungen
(von denen keine gezeigt ist) aufweisen, die es einem Anwender ermöglichen können, Informationen
von der Datenquelle zu empfangen und Informationen in sie einzugeben.
Ferner kann eine oder mehrere der Datenquellen 12 bis 18 auch
so ausgebildet sein, daß sie
automatisch Nachrichten erzeugen, die Anlagendaten und/oder Prozeßsteuerdaten
enthalten, und solche Nachrichten an ein anderes System, das sich
innerhalb des Unternehmens 10 befindet und mit dem Netz 20 verbunden
ist, weiterzuleiten (auch als Verschieben bekannt).
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Nur
beispielhaft ist die Datenquelle 18 als ein Prozeßsteuersystem
oder ein Betrieb dargestellt. Wie 1 zeigt,
weist die Datenquelle bzw. das Prozeßsteuersystem oder der Betrieb 18 eine
Vielzahl von Workstations oder Computersystemen 44, 46, 48, 50 und 52 auf,
die sämtlich über ein
Netz auf Systemebene oder einen Datenbus 54 kommunikativ miteinander
verbunden sind. Das Netz bzw. der Datenbus 54 kann implementiert
sein unter Verwendung aller gewünschten
Medien und eines Datenübertragungsprotokolls.
Der Datenbus 54 kann beispielsweise unter Verwendung einer
Konfiguration auf Ethernet-Basis implementiert sein. Andere geeignete
Datenbus- oder Netzmedien und ein anderes Datenübertragungsprotokoll können jedoch
statt dessen verwendet werden.
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Die
Computersysteme 44 bis 52 weisen jeweilige Prozessoren 56, 58, 60, 62 und 64 und
Speicher 66, 68, 70, 72 und 74 auf.
Eine oder mehrere Softwareroutinen können in jedem der Speicher 66 bis 74 gespeichert
sein und von einem der zugeordneten Prozessoren 56 bis 64 ausgeführt werden,
um eine oder mehrere Funktionen auszuführen. Wenn die Softwareroutinen
ausgeführt
werden, können
sie beispielsweise Anlagenmanagement- oder Optimierungsfunktionen, Prozeßsteuerfunktionen,
Geräte- und
Prozeßüberwachungsfunktionen,
Kommunikationsfunktionen (z. B. Meldeanrufe, Email usw.), Buchungsfunktionen,
Wartungsfunktionen, Werbefeldzug-Managementfunktionen, Diagnosefunktionen, Datenursprungsfunktionen
usw. durchführen.
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Wie
beispielhaft in 1 gezeigt ist, ist die Workstation
oder das Computersystem 48 so konfiguriert, daß es Prozeßsteuerfunktionen
oder -aktivitäten
ausführt.
Insbesondere ist das Computersystem 48 über einen Datenbus 78 kommunikativ
mit einer Steuereinheit 76 verbunden. Die Steuereinheit 76 kann
z. B. eine DeltaVTM Steuereinheit sein,
die von Fisher Rosemount Systems, Inc., Austin, Texas, zu beziehen
ist. Jede andere geeignete Steuereinheit könnte aber ebenfalls verwendet
werden. Eine Vielzahl von Feldeinrichtungen 80, 82, 84, 86 und 88 können kommunikativ
mit der Steuereinheit 76 verbunden sein, und zwar entweder
direkt, wie es für
die Einrichtungen 80 und 82 gezeigt ist, oder über eine E-/A-Einrichtung 90 und
einen Datenbus 92, wie es für die Einrichtungen 84 bis 88 gezeigt
ist. Im allgemeinen können
die Feldeinrichtungen 80 bis 88 Sensoren, Betätiger oder
irgendwelche anderen Einrichtungen sein, die innerhalb eines Prozeßsteuersystems
verwendet werden, um die Betriebsabläufe desselben zu überwachen
und/oder zu steuern. Außerdem
können
einige der Feldeinrichtungen 80 bis 88, etwa die
Einrichtungen 80 und 82, nichtintelligente Feldeinrichtungen
sein, die mit der Steuereinheit 76 unter Nutzung von analogen
oder elektrischen Zwei-Zustands-Signalen wie etwa 4-20 mA, 0-10
V Gleichspannung (VDC), Trockenkontakt-Ausgängen oder -Eingängen usw.
kommunizieren. Außerdem können andere
der Feldeinrichtungen 80 bis 88 wie etwa die Einrichtungen 84 bis 88 intelligente
Feldeinrichtungen wie z. B. Fieldbus-Einrichtungen, HART-Einrichtungen usw.
sein, die sämtlich
wohlbekannt sind und daher nicht im einzelnen beschrieben werden
müssen.
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Das
Computersystem 52 kann beispielsweise ein Überwachungs-
oder Diagnosesystem sein, das mit einer Vielzahl von Einrichtungen 94 und 96 über eine
Nachrichtenverbindung 98 verbunden ist, die beispielsweise
ein Datenbus oder jede andere geeignete Nachrichtenverbindung sein
kann. Insbesondere können
die Einrichtungen 94 und 96 Rotationsgeräte sein
wie beispielsweise elektrische Generatoren, die den verschiedenen
Systemen innerhalb der Prozeßsteueranlage 18 Energie
zuführen.
Ebenso kann der Computer 50 beispielsweise ein Anlagen-Managementsystem
sein, das eine Reihe von Anlagen-Managementfunktionen ausführt und
Informationen über
verschiedene Einrichtungen wie Instrumente, mechanische Einrichtungen,
Prozeßgeräte, elektrische
Geräte
usw. speichert, die in dem Prozeßsteuersystem oder Betrieb 18 verwendet
werden. Ein Beispiel eines in dem Prozeßsteuersystem oder Betrieb 18 verwendeten
Instruments, für
welches das durch den Computer 50 implementierte Anlagen-Managementsystem
Anlageninformation speichern und unterhalten kann, kann ein Ventil,
ein Temperaturmesser usw. sein. Gleichermaßen kann Information über andere
Geräte,
die in dem Prozeßsteuersystem oder
Betrieb 18 verwendet werden, wie Motoren, Pumpen, Getriebe,
Reaktoren, Wärmetauscher,
Turbinen, Verdichter, Ofen, Schalter, Energieversorgungen usw.,
ebenfalls durch das von dem Computer 50 implementierte
Anlagen-Managementsystem unterhalten werden. Bei einer Implementierung
des Anlagen-Managementsystems kann der Computer 50 verschiedene Parameterwerte
für eine
oder mehrere der oben angeführten
Einrichtungen enthalten, umfassend einen Einrichtungstyp, ein Einrichtungskennzeichen,
einen Einrichtungsausfalltyp usw. Die übrigen Computersysteme 44 und 46 können irgendwelche
gewünschten
Funktionen ausführen,
was beispielsweise Diagnosefunktionen, Datenursprungsfunktionen,
Kommunikationsfunktionen usw. umfaßt, und können Informationen oder Daten
innerhalb des Prozeßsteuerbetriebs 18 über den
Datenbus 54 und innerhalb des Unternehmens 10 über die
Webservice-Schnittstelle 28,
die Nachrichtenverbindung 36 und das Netz 20 austauschen.
-
Im
allgemeinen ermöglichen
es die Webservice-Schnittstellen 22 bis 28 den
jeweiligen Datenquellen 12 bis 18, von denen jede
eine oder mehrere Funktionen innerhalb des Unternehmens 10 ausführen kann,
wie oben erläutert
wurde, miteinander zu kommunizieren, ohne daß anwenderspezifische Kommunikationsschnittstellen
erzeugt werden müssen.
Wie allgemein bekannt ist, sind Webservice-Schnittstellen allgemeingültig und
beseitigen die Notwendigkeit, daß unterlegte Softwareanwendungen
oder Systeme eine genaue Kenntnis darüber haben müssen, wie die Softwareanwendungen,
mit denen sie kommunizieren, Nachrichten und die darin enthaltenen
Informationen verarbeiten. Daher kann ein Paar von Anwendungen oder
Systemen, die Webservice-Schnittstellen haben, miteinander relativ frei
kommunizieren, ohne spezifische oder genaue Kenntnis darüber haben
zu müssen,
wie die den Webservice-Schnittstellen unterlegten Anwendungen funktionieren.
-
Insbesondere
können
die Webservice-Schnittstellen 22 bis 28 und 40 implementiert sein
unter Verwendung einer erweiterungsfähigen Auszeichnungssprache
wie etwa XML und können daher
XML-Nachrichten transportieren, die unter Verwendung eines SOAP-Protokolls oder eines
anderen gewünschten
Nachrichten-Protokolls formatiert sind und für die Übertragung verkapselt wurden
unter Anwendung eines Netztransportprotokolls wie etwa HTTP. Webservice-Schnittstellen,
die Erzeugung von XML-Nachrichten, SOAP und HTTP sind sämtlich wohlbekannt
und werden hier nicht im einzelnen erläutert.
-
Bevorzugt
ist das Netz 20 ein offenes Netz (d. h. ein offenes Protokoll
oder herstellerunabhängiges
Netz), zu dem die Datenquellen 12 bis 18 über ihre
jeweiligen Webservice-Schnittstellen 22, 24, 26 und 28 ohne
weiteres Zugang haben. Beispielsweise kann das Internet vorteilhaft
als das Netz 20 verwendet werden, weil das Internet wohletabliert,
gut entwickelt, flächendeckend
etabliert, sehr gut zugänglich und
relativ kostengünstig
für das
Senden großer
Informations- oder Datenmengen ist. Ungeachtet der Vorteile bei
Verwendung des Internets zur Implementierung des Netzes 20 könnte statt
dessen ein anderes Netz oder eine Kombination von Netzen, basierend
auf einem offenen Protokoll, verwendet werden. Außerdem können die
Nachrichtenverbindungen 30 bis 36 und 42 auf
jedem gewünschten
Medium und Datenübertragungsprotokoll
basieren. Beispielsweise kann in Verbindung mit einem paketvermittelten Transportprotokoll
wie beispielsweise dem TCP-Protokoll jede geeignete Kombination
von drahtlosen und/oder hartverdrahteten Medien verwendet werden.
-
Wie
noch im einzelnen in Verbindung mit 3 beschrieben
wird, weist der fakultative Datenquellenregistrierdienst 38 einen
Prozessor 100 und einen Speicher 102 auf, der
eine oder mehrere Softwareroutinen aufweist, die zur Ausführung durch
den Prozessor 100 bestimmt sind, um es den Datenquellen 12 bis 18 zu
ermöglichen,
Orts- oder Netzadresseninformation (z. B. eine URL) für jede der
dem Unternehmen 10 zugehörigen Datenquellen zentral
zu speichern. 1 zeigt dies zwar nicht, aber
andere Unternehmen können
ebenfalls über
das Netz 20 kommunizieren und den Datenregistrierdienst 38 nutzen,
um Informationen zu speichern, welche die ihnen zugeordneten Datenquellen
betreffen.
-
2 ist
ein Blockbild eines beispielhaften Systems 200, das innerhalb
des in 1 gezeigten Unternehmens 10 implementiert
sein kann, um Prozeßsteuer-/-anlagendaten
von einer oder mehreren der Datenquellen 12 bis 18 innerhalb
des Unternehmens 10 automatisch zu erfassen und zusammenzufassen.
Wie 2 zeigt, weist das System 200 auf: eine
Webservice-Schnittstelle 202, die es dem System 200 erlaubt, über das
Netz 20 ungehindert mit den Datenquellen 12 bis 18 und
ihren jeweiligen Webservice-Schnittstellen 22 bis 28 zu
kommunizieren, eine Datensammeleinheit 204, eine Datengruppierungseinheit 206,
eine Konfigurationsdatenbank 208, eine Datenverarbeitungs-/-leiteinheit 210,
eine Datenzusammenfassungseinheit 212, eine Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214 und
eine Anlageninformations-Datenbank 216.
-
Allgemein
gesagt, sammelt das System 200 periodisch Prozeßsteuer-/-anlagendaten
und oder andere Informationen von einer oder mehreren der Datenquellen 12 bis 18 über das
Netz 20. Insbesondere verwendet das System 200 eine
Liste oder ein Protokoll von Ortskennungen oder -informationen (z. B.
URLs), die den Datenquellen 12 bis 18 des Unternehmens 10 eindeutig
zugeordnet und in der Konfigurationsdatenbank 208 gespeichert
sind. Diese Ortskennungen ermöglichen
es dem System 200, die Datenquellen 12 bis 18 rasch
und leicht zu finden und nach Prozeßsteuer-/-anlagendaten oder
anderen Informationen abzufragen. Die Daten, die von dem System 200 gesammelt
werden, können
dann gruppiert, verarbeitet (z. B. gefiltert), zusammengefaßt und für die spätere Analyse
durch ein Anlagen-Managementsystem oder ein anderes System oder
eine Anwendung gespeichert werden.
-
Insbesondere
verwendet die Datensammeleinheit 204 die Liste oder das
Protokoll mit der Ortsinformation oder Adresseninformation, die
den Datenquellen 12 bis 18 zugeordnet ist, um
mit den Datenquellen 12 bis 18 Kontakt aufzunehmen
und Informationen von einer oder mehreren der Datenquellen 12 bis 18 auf
periodischer Basis (d. h. unter Anwendung eines zeitbasierten Plans)
zu erfassen. Beispielsweise kann die Datensammeleinheit 204 das System 200 veranlassen,
seine Webservice-Schnittstelle 202 zu nutzen, um sequentiell
mit jeder der Datenquellen 12 bis 18 über das
Netz 20 in festgelegten, sich wiederholenden Zeitintervallen
Kontakt aufzunehmen. Anders gesagt, kann das System seine Datensammeleinheit 204 verwenden,
um periodisch (z. B. in einem festen Zeitintervall oder unter Anwendung
eines festgelegten Zeitplans) eine oder mehrere der Datenquellen 12 bis 18 abzutasten.
-
Bei
einer anderen Implementierung des Systems 200 kann die
Datensammeleinheit 204 das System 200 veranlassen,
seine Webservice-Schnittstelle 202 zu überwachen, um eine Nachricht
von einer in der Konfigurationsdatenbank 208 identifizierten
Datenquelle zu empfangen. Wenn bei dieser Implementierung eine der
Datenquellen 12 bis 18 eine die Daten enthaltende
Nachricht sendet, deren Empfänger die
Webservice-Schnittstelle 202 ist, ruft die Datensammeleinheit 204 eine
solche Nachricht von dem Netz 20 ab.
-
Bei
Empfang von Daten oder Information von den Datenquellen 12 bis 18 kann
die Datensammeleinheit 204 große Datenmengen z. B. in Form
von XML-Nachrichten empfangen, die Daten oder Information enthalten
können,
die aktuell nicht für
Analyse zwecke benötigt
werden. Die Datenverarbeitungs-/-leiteinheit 210 kann die
Datensammeleinheit 204 speziell darüber informieren, welche Informationen
entsprechend der aktuellen Konfiguration des Systems 200 benötigt werden.
Anders ausgedrückt, ein
Systemanwender kann das System 200 so konfigurieren, daß die speziellen
Arten von Prozeßsteuer-/-anlageninformationen
oder -daten gesammelt werden die von den Anwendungen oder Systemen benötigt werden,
welche die zusammengefaßten, gruppierten
und gefilterten Daten analysieren, die letztlich in der Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214 und
der Anlageninformations-Datenbank 216 gespeichert werden.
Daher kann die Datensammeleinheit 204 XML-Nachrichten empfangen,
die Informationen oder Daten enthalten, die nicht benötigt werden,
und/oder kann Nachrichten empfangen, die keine benötigten Daten
enthalten. Somit kann die Datensammeleinheit 204 einige
Nachrichten gegen benötigte
Daten oder Informationen ausblenden und kann manche Nachrichten
vollständig
verwerfen, wenn diese Nachrichten keine notwendigen Daten oder Informationen
enthalten.
-
Die
Daten oder Informationen, die von der Datensammeleinheit 204 gesammelt
werden, können
von der Datengruppierungseinheit 206 gruppiert und von
der Datenzusammenfassungseinheit 212 zusammengefaßt werden.
Die Gruppierung von Daten. die von der Datensammeleinheit 204 gesammelt und
gefiltert wurden, kann das Reduzieren einer Vielzahl von Alarmnachrichten
zu einer einzigen Textnachricht umfassen. Beispielsweise kann die
Datensammeleinheit 204 auf der Basis einer vom Anwender
vorgegebenen Konfiguration für
das System 200 alle kritischen Einrichtungsalarme von den
Datenquellen 12 bis 18 sammeln. Zusätzlich kann
die Datengruppierungseinheit 206 beispielsweise eine Vielzahl
von identischen Einrichtungsalarmen, von denen jeder im Zusammenhang
mit der gleichen ausfallenden Einrichtung während eines jeweils verschiedenen
Abfrageintervalls des Systems 200 empfangen worden ist,
zu einer einzigen Textnachricht reduzieren, die einen wiederholten
Ausfall der Einrichtung bezeichnet, der in der Erzeugung der wiederholten Alarme
resultierte.
-
Zusätzlich zu
der Gruppierung von redundanten oder Wiederholungsdaten wie beispielsweise wiederholten
Einrichtungswamungen kann die Datengruppierungseinheit 206 auch
Daten (z. B. Alarme oder Warnungen) auf andere Weise gruppieren.
Beispielsweise kann die Datengruppierungseinheit 206 Daten
wie etwa Einrichtungswarnungen zur Bildung von stärker verallgemeinerten
Warnungen gruppieren. Verallgemeinerte Warnungen oder andere verallgemeinerte
Informationen oder Daten, die von der Datengruppierungseinheit 206 erzeugt
werden, können
auf historischen Informationen basieren. Beispielsweise kann die
Datengruppierungseinheit 206 die mittlere Zeitdauer zwischen
Ausfallinformation für eine
oder mehrere Einrichtungen erzeugen, kann gruppierte Einrichtungsinformation
erzeugen, die auf das Alter von Einrichtungen bezogen ist (z. B.
die Anzahl von Ausfällen,
die zu Gruppen von Einrichtungen gehören, wobei jede der Einrichtungsgruppen Einrichtungen
mit unterschiedlichen Altersbereichen aufweist), kann gruppierte
Einrichtungsinformation erzeugen, die auf Einrichtungstypen bezogen
ist (z. B. Sensor- oder Betätigertyp),
usw. Allgemein gesagt, kann die Datengruppierungseinheit 206 Datengruppierungsaktivitäten ausführen, die
auf einer historischen Analyse oder einer Echtzeitanalyse basieren.
Z. B. kann eine zeitserielle Analyse dazu dienen, zu bestimmen oder
vorherzusagen, wann eine bestimmte Einrichtung ausfällt, oder
den Zeitpunkt vorherzusagen, zu dem sie Service benötigt. In
jedem Fall können
Informationen, die vorhergesagte Ausfälle oder irgendwelche anderen
gruppierten Daten betreffen, in der Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214 für den späteren Gebrauch
innerhalb des Unternehmens 10 gespeichert werden.
-
Eine
zeitserielle Analyse kann genutzt werden, um aktuelle Einrichtungszustände mit
Zuständen
zu vergleichen, unter denen gleichartige Einrichtungen ausfielen
oder Service benötigten,
und ein gruppierter Alarm oder eine gruppierte Warnung, die bezeichnet,
daß eine
bestimmte Einrichtung Service benötigt oder ersetzt werden muß, kann
gespeichert werden (z. B. in der Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214).
Im allgemeinen können
zeitserielle Analysen dazu dienen, einen Vergleich zwischen aktuellen
Zuständen
innerhalb eines Prozeßsteuersystems
und bekannten guten oder bekannten schlechten Zuständen durchzuführen. Eine
zeitserielle Analyse kann beispielsweise aufzeigen, daß eine bestimmte
Einrichtung jeden Tag, jeden Monat usw. unter den gleichen Bedingungen
oder zur selben Zeit ausfällt,
und kann daher genutzt werden, um vorherzusagen, wann Einrichtungsausfäle auftreten
werden.
-
Zusätzlich zu
historischen zeitseriellen Analysen können Echtzeitanalysen dazu
dienen, Prozeßsteuer-/-anlagendaten
oder andere Informationen zu gruppieren, die von der Datensammeleinheit 204 gesammelt
werden. Beispielsweise kann die Datensammeleinheit 204 eine
große
Menge von Vibrationsdaten sammeln (z. B. einen zeitbasierten Schnappschuß der Vibrationscharakteristiken),
die einer bestimmten Geräteeinheit
zugeordnet sind, und die Datengruppierungseinheit 206 kann
diesen Schnappschuß von
aktuellen Vibrationsdaten mit bekannten guten oder bekannten schlechten
Zuständen
vergleichen, um ein Gruppierungsergebnis zu erzeugen, das den Zustand
der überwachten
Einrichtung bezeichnet. Beispielsweise kann die Gruppierungseinheit 206 einen
gruppierten Alarm oder eine solche Warnung erzeugen, die anzeigt,
daß eine
bestimmte Einrichtung übermäßige Schwingungen
erzeugt, und kann diese Warnung oder diesen Alarm innerhalb der
Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214 speichern
für die
spätere
Nutzung beispielsweise durch ein Wartungssystem innerhalb des Unternehmens 10.
-
Die
Datenzusammenfassungseinheit 212 kann verwendet werden,
um gruppierte Daten, die von der Datengruppierungseinheit 206 geliefert
werden, zusammenzufassen, bevor Daten in der Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214 gespeichert werden.
Beispielsweise kann die Datenzusammenfassungseinheit 212 bestimmen,
daß alle
Meßwertgeber
eines bestimmten Typs aus dem gleichen Grund (z. B. unter den gleichen
Bedingungen oder zum gleichen Zeitpunkt) ausfallen, und kann Informationen
in der Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214 speichern,
die anzeigt, daß alle
Meßwertgeber dieses
speziellen Typs aus dem gleichen Grund ausfallen. Die Datenzusammenfassungseinheit 212 kann
auch zusammengefaßte
Informationen erzeugen, die bezogen sind auf die Anzahl und/oder
Arten von Einrichtungen, die aus bestimmten Gründen ausfallen, auf die Gesamtanzahl
von aktiven Warnungen oder Alarmen, auf die Anzahl von Alarmen je
nach der Schwere der Alarme oder Warnungen, auf die Zeitdauer, die
seit dem Bericht eines Alarms oder von Alarmen bis zu dem Zeitpunkt
vergangen ist, zu dem die Ursache des Alarms oder der Warnung Service erhielt,
um den Zustand zu korrigieren, der die Warnung oder den Alarm verursachte.
Weiter kann die Datenzusammenfassungseinheit 212 die gruppierten Daten
oder Informationen, die sie von der Datengruppierungseinheit 206 empfangen
hat, dazu nutzen, die Gesamtzahl von Einrichtungen zu bestimmen,
die innerhalb eines bestimmten Zeitraums ausfallen werden (d. h.
die Gesamtzahl, von der vorhergesagt wird, daß ein Ausfall auftreten wird).
-
Wie
oben erläutert
wird, kann die Datenverarbeitungs-/-leiteinheit 210 an
die Datensammeleinheit 204 Information liefern, um die
Datensammeleinheit 204 zu veranlassen, Informationen oder
Daten von empfangenen Nachrichten zu entfernen, die entsprechend
der Konfiguration des Systems für
Analyse- und/oder Berichtszwecke benötigt werden. Außerdem kann
die Datenverarbeitungs-/-leiteinheit 210 Informationsleitfunktionen
ausführen.
Beispielsweise kann die Datenverarbeitungs-/-leiteinheit 210 Entscheidungslogik
oder dergleichen aufweisen, um Leitwegentscheidungen für verschiedene
Arten von Daten auszuführen,
die gesammelt, gruppiert und/oder zusammengefaßt wurden. Insbesondere kann
die Datenverarbeitungs-/-leiteinheit 210 Entscheidungslogik
verwenden (z. B. Wenn-dann-Aussagen oder andere logische Operationen),
um zu bestimmen, wo und wie Daten geleitet werden sollten. Beispielsweise
kann die Datenverarbeitungs-/-leiteinheit 210 auf der Basis
von Datentyp und -inhalt Daten mittels Email oder durch einen persönlichen Daten-Assistenten
an einen Anwender senden. Außerdem
kann die Datenverarbeitungs-/-leiteinheit 210 gruppierte
und zusammengefaßte
Daten an die Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214 oder
eine andere Datenbank senden und kann, falls gewünscht, Prioritätsinformation
einfügen,
die dazu dienen kann, das spätere
Leiten, Anzeigen, Verarbeiten usw. der Daten zu steuern.
-
Die
Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214 kann
jede gewünschte
Speichereinrichtung oder -Einheit sein wie etwa eine Massenspeichereinrichtung,
die ein geeignetes computerlesbares Speichermedium nutzt, was magnetische
und/oder optische Medien einschließt. Die Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214 kann
mit dem System 200 über eine
hartverdrahtete Verbindung direkt verbunden sein, kann physisch
getrennt oder abgesetzt von den anderen Funktionsblöcken 202 bis 212 des
Systems 200 von 2 sein und kann über ein
Netz oder eine andere Nachrichtenverbindung mit den Funktionsblöcken 202 bis 212 verbunden
sein. Ferner kann die Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214 für andere Systeme
und Einrichtungen zugänglich
sein, die in 2 nicht gezeigt sind und die
dort gespeicherten Daten verarbeiten oder anderweitig nutzen können. Beispielsweise
können
Anlagen- Managementsysteme,
Anlagen-Optimierungssysteme, Wartungssysteme usw. die in der Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214 gespeicherten
Daten nutzen, um den Betrieb oder das Unternehmen 10 effizienter
(z. B. gewinnbringender) zu betreiben.
-
Ebenso
kann die Anlageninformations-Datenbank 216 jede gewünschte Speichereinrichtung oder
-Einheit sein wie etwa eine Massenspeichereinrichtung, die ein geeignetes
computerlesbares Speichermedium verwendet, was magnetische und/oder optische
Medien einschließt.
Die Anlageninformations-Datenbank 216 kann mit dem System 200 über eine
hartverdrahtete Nachrichtenverbindung direkt verbunden sein, von
den übrigen
Funktionsblöcken 202 bis 212 des
in 2 gezeigten Systems physisch getrennt oder abgesetzt
sein und mit den Funktionsblöcken 202 bis 212 über ein
Netz oder eine andere Nachrichtenverbindung verbunden sein. Außerdem kann
die Anlageninformations-Datenbank 216 für andere Systeme und Einrichtungen,
die in 2 nicht gezeigt sind und die dort gespeicherten
Daten verarbeiten oder anderweitig nutzen können, zugänglich sein. Beispielsweise
können
Anlagen-Managementsysteme, Anlagen-Optimierungssysteme, Wartungssysteme
usw. die in der Anlageninformations-Datenbank 216 gespeicherten
Daten nutzen, um den Betrieb oder das Unternehmen 10 effizienter
zu betreiben.
-
Die
Anlageninformations-Datenbank 216 kann dazu dienen, Anlageninformation
zu speichern, die auf verschiedene Betriebe und Prozeßsteuersysteme
wie etwa das Prozeßsteuersystem
oder den Betrieb 18 bezogen ist. Beispielsweise kann die
Datensammeleinheit 204 Anlageninformation von einem Anlagen-Managementsystem
wie demjenigen, das von dem Computer 50 unterhalten wird,
sammeln, die Datengruppierungseinheit 206 kann die von
dem Computer 50 gesammelte Anlageninformation mit anderer
Anlageninformation, die von anderen mit dem Netz 20 verbundenen
Datenquellen gesammelt wird, gruppieren und gruppierte Informationen
in der Anlageninformations-Datenbank 216 für den künftigen
Gebrauch speichern. Die in der Anlageninformations-Datenbank 216 gespeicherte
Anlageninformation kann beispielsweise von der Datenverarbeitungs-/-leiteinheit 210 genutzt
werden, um die Ressourcen zwischen verschiedenen Prozeßsteuersystemen
und/oder Betrieben zu optimieren.
-
Jede
der Einheiten 204 bis 216 kann implementiert sein
unter Verwendung von einer oder mehreren Softwareroutinen, die auf
einem computerlesbaren Medium innerhalb eines Computersystems gespeichert
und bestimmt sind, von einem oder mehreren Prozessoren innerhalb
des Computersystems ausgeführt
zu werden. Beispielsweise können
Softwareroutinen in jedem der Computersysteme 44 bis 52 der
Datenquelle 18 gespeichert sein und ausgeführt werden
oder können
alternativ in jeder der Datenquellen 12 bis 16 oder
einem anderen zweckgebundenen Computersystem oder einer Workstation gespeichert
sein und ausgeführt
werden, die kommunikativ mit dem Netz 20 verbunden ist
(nicht gezeigt). Die Einheiten 204 bis 216 könnten zwar
unter hauptsächlicher
Verwendung von Softwareroutinen implementiert sein, die zur Ausführung durch
einen Prozessor oder eine andere Verarbeitungseinheit bestimmt sind,
aber statt dessen kann jede geeignete Kombination aus Hardware und
Software verwendet werden, um die erforderlichen Funktionen auszuführen. Ferner
sind die Einheiten 204 bis 216 zwar als separate
oder deutlich erkennbare Funktionsblöcke gezeigt und beschrieben,
aber die in Verbindung mit den Einheiten 204 bis 216 ausgeführten Funktionen können auf
jede gewünschte
Weise kombiniert werden. Beispielsweise könnten die Funktionen, die von der
Datengruppierungseinheit 206 und der Datenzusammenfassungseinheit 212 ausgeführt werden,
von einer einzigen Softwareroutine oder Gruppe von Softwareroutinen
ausgeführt
werden und könnten
in diesem Fall funktionsmäßig als
innerhalb einer einzigen Einheit oder eines einzigen Blocks befindlich
dargestellt werden.
-
3 ist
ein Blockbild eines Beispiels des Datenregistrierdienstes 38,
der in 1 gezeigt ist. Wie nachstehend im einzelnen beschrieben
wird, ermöglicht
es der Datenregistrierdienst 38 dem in 2 gezeigten
System 200, die dem Unternehmen 10 von 1 zugehörigen Datenquellen 12 bis 18 automatisch
aufzurufen oder zu entdecken. Im allgemeinen kann jede der einem
Unternehmen zugehörigen
Datenquellen ihre Orts- oder Adresseninformation (z. B. ihre URL)
in dem Datenregistrierservice 38 registrieren, und ein
Datensammel- und -gruppierungssystem, das einem Unternehmen zugeordnet ist
(wie es etwa in Verbindung mit 2 beschrieben wurde),
kann die Orts- oder
Netzadresseninformation für
sämtliche
registrierten Datenquellen, die diesem Unternehmen zugeordnet sind, über ein
offenes Netz automatisch aufrufen. Auf diese Weise ermöglicht es der
Datenregistrierservice 38 einem Datensammel- und -gruppierungssystem,
Daten von registrierten Datenquellen, die einem Unternehmen zugeordnet sind,
zu sammeln, ohne daß ein
Anwender beispielsweise die Datenorts- oder Adresseninformation
manuell in eine Datenbank eingeben muß.
-
Wie
in 3 zu sehen ist, kann der Datenregistrierservice 38 insbesondere
eine Autorisierungseinheit 250 und eine Registrierungsdatenbank 252 aufweisen.
Die Registrierungsdatenbank 252 enthält Datenquellen-Orts- oder
-Adresseninformation (z. B. URLs oder andere Netzadresseninformation)
für eine oder
mehrere der Datenquellen 12 bis 18 von 1. Bevorzugt,
aber nicht notwendigerweise, leiten sämtliche Datenquellen 12 bis 18,
die dem Unternehmen 10 zugeordnet sind, ihre Ortsinformationen
an den Datenregistrierservice 38 weiter, damit diese in
der Registrierungsdatenbank 252 gespeichert werden.
-
Die
Autorisierungseinheit 250 führt Autorisierungsfunktionen
durch, die bestimmen, ob Anforderungen von Datenquelleninformationen
von autorisierten Anwendern und/oder Entitäten stammen. Beispielsweise
kann die Autorisierungseinheit 250 eine Anwenderkennung
und/oder ein Paßwort,
das sie von dem System 200 (2) in Verbindung
mit einer Anforderung einer Liste von Datenquellen und ihren Orts-
oder Adresseninformationen empfangen hat, mit Anwenderkennungen
und/oder Paßwörtern vergleichen,
die derzeit für
das Unternehmen 10 autorisiert sind. Wenn die Anforderung
autorisiert ist, ermöglicht
es die Autorisierungseinheit 250 dem Datenregistrierservice 38,
eine Liste, ein Protokoll oder eine andere Art von Datenstruktur,
welche Ortsinformationen (z. B. Netzadresseninformationen) für sämtliche
Datenquellen enthält,
die in dem Datenregistrierservice 38 im Zusammenhang mit
dem Unternehmen 10 registriert sind, an das System 200 von 2 zu
senden. Das System 200 kann dann die Datenquellen-Ortsinformation
in seiner Prozeßsteuerinformations-Datenbank 214 zur
Nutzung durch die Datensammeleinheit 204 beim periodischen
Sammeln von Prozeßsteuerdaten
und/oder anderen Informationen von einer oder mehreren der Datenquellen 12 bis 18 in
dem Unternehmen 10, wie oben beschrieben, speichern.
-
Falls
gewünscht,
kann Datenquellen-Ortsinformation für mehr als ein Unternehmen
in der Datenbank 252 des Datenregistrierservice 38 gespeichert sein.
Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Unternehmen ihren jeweiligen
Datenquellen ermöglichen, sicher
und selbständig über ein
offenes Netz wie etwa das Internet mit einem jeweiligen Datensammel-
und -gruppierungssystem zu kommunizieren, wie es in Verbindung mit
den 1 und 2 oben beschrieben wurde.
-
4 zeigt
ein Beispiel einer erweiterungsfähigen
Auszeichnungssprachen-Datei 300, die von einer oder mehreren
der in 1 gezeigten Datenquellen genutzt werden kann,
um sich in dem Datenregistrierservice 38 der 2 und 3 zu
registrieren. Wie 4 zeigt, kann die Datei 300 einen
Unternehmensnamen, zu dem die registrierende Entität gehört (z. B.
einen Firmennamen), ein dem Unternehmen zugeordnetes Paßwort, einen
Namen für
die registrierende Entität
(d. h. einen Datenquellennamen) und Ortsinformation (z. B. eine
URL) zur Adressierung oder Kommunikation mit der registrierten Einheit
aufweisen. Die Datei 300 kann auch Information aufweisen,
die bezeichnet, ob eine Authentifizierung verwendet oder aktiviert
werden soll, und falls Authentifizierungsinformation zu verwenden
ist, kann sie einen Benutzernamen und ein Paßwort für die registrierende Datenquelle
aufweisen. Natürlich
können
statt dessen andere Dateiformate verwendet werden, die weniger,
mehr oder andere Registrierungsinformationen haben.
-
5 zeigt
ein Beispiel einer erweiterungsfähigen
Auszeichnungssprachen-Datei 400, die von einer oder mehreren
der in 1 gezeigten Datenquellen 12 bis 18 genutzt
werden kann, um automatisch andere registrierte von den Datenquellen 12 bis 18 zu
entdecken, die dem in 1 gezeigten Unternehmen zugeordnet
sind. Wie 5 zeigt, kann die Datei 400 eine
Anforderungen zum Erhalt von "getservices" aufweisen, die unter
einem bestimmten Servicenamen "servicename" registriert sind,
der einer bestimmten Entität
oder einem bestimmten Unternehmen zugeordnet ist. Außerdem können Authentifizierungsinformationen
wie beispielsweise ein Unternehmensname (z. B. ein Firmenname) und
ein Paßwort
vorgesehen sein für
den Fall, daß das
Unternehmen so konfiguriert ist, daß eine solche Authentifizierungsinformation
erforderlich ist, bevor der Transport von Informationen von den
verschiedenen das Unternehmen bildenden Datenquellen zu einem Datensammel-
und -gruppierungssystem, wie es hier beschrieben wird, zugelassen
wird.
-
Das
hier beschriebene Datensammel- und -gruppierungssystem und -verfahren
werden zwar als unter Anwendung von XML implementiert beschrieben,
sie können
aber unter Verwendung jeder anderen geeigneten transaktionalen Datensprache auf
jeder geeigneten Hardwareplattform implementiert werden. Die Funktionen
des hier beschriebenen Datensammel- und -gruppierungssystems sind
zwar als primär
in Software implementiert beschrieben worden, aber einige oder alle
Funktionen können
in Hardware, Firmware usw. implementiert werden. So können das
hier beschriebene System und Verfahren in einem Standard-Universalprozessor
oder unter Verwendung von speziell ausgelegter Hardware oder Firmware
je nach Wunsch implementiert werden. Wenn sie in Software implementiert
sind, können
die Softwareroutinen in jedem computerlesbaren Speicher gespeichert
sein, etwa auf einer Magnetplatte, einer Laserplatte oder einem
anderen Speichermedium, in einem RAM oder ROM eines Computers oder Prozessors
usw. Ebenso kann die Software einem Anwender oder einem Prozeßsteuersystem
mit jeder bekannten oder gewünschten
Liefermethode geliefert werden, beispielsweise auf einer computerlesbaren
Platte oder einer anderen transportierbaren Computerspeichereinrichtung
oder über
einen Kommunikationskanal wie etwa eine Telefonleitung, das Internet
usw. (die als gleich oder austauschbar mit der Lieferung von solcher
Software über
ein transportierbares Speichermedium angesehen werden).
-
Die
vorliegende Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf bestimmte
Beispiele beschrieben, die nur der Veranschaulichung dienen sollen
und die Erfindung nicht einschränken;
für den
Fachmann ist aber ersichtlich, daß Änderungen, Hinzufügungen oder
Weglassungen an den gezeigten Ausführungsbeispielen vorgenommen
werden können,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Ein
System und Verfahren zum Sammeln von einem von Prozeßsteuerdaten
und Anlagendaten von einer Vielzahl von Datenquellen, die kommunikativ
mit einem offenen Netz verbunden sind, speichert Ortsinformation,
die der Vielzahl von Datenquellen zugeordnet ist, und sendet periodisch
Anforderungen für
Prozeßsteuerinformation
an jede von der Vielzahl von Datenquellen unter Nutzung der Ortsinformation,
um mit jeder von der Vielzahl von Datenquellen über das offene Netz zu kommunizieren. Außerdem sammelt
das System und Verfahren die Prozeßsteuerdaten aus Nachrichten,
die als Antwort auf die Anforderungen von Prozeßsteuerinformation empfangen
werden, gruppiert die Prozeßsteuerdaten,
um gruppierte Prozeßsteuerdaten
zu bilden, und speichert die gruppierten Prozeßsteuerdaten in einer Datenbank.
Außerdem
werden die gruppierten Daten genutzt, um Entscheidungen in bezug
auf den Arbeitsablauf und die Wartung eines Prozeßsteuersystems
oder eines Betriebs zu treffen.